前言
氟橡胶以其含有氟原子的独特特性而闻名。氟原子与碳原子形成的C-F键具有卓越的性能,并具有极强的吸附效应。这种独特的分子结构赋予了氟橡胶多种优良性能,包括耐热性、耐药品性、耐溶剂性、耐氟化性、耐真空性、耐油性、耐老化等。
氟橡胶最早应用于航空领域,而如今在汽车领域的应用更为广泛。根据化学组成,氟橡胶可大体分为氟碳橡胶、氟硅橡胶、氟化磷腈橡胶等。常见的氟橡胶种类包括氟橡胶23、氟橡胶26、氟橡胶246、氟橡胶TP、偏氟醚橡胶、全氟醚橡胶、氟硅橡胶等。
主要特点
氟橡胶通常具有较高的拉伸强度和硬度,但弹性相对较差。摩擦系数较低,因此具有较好的耐磨性,但在光滑金属表面上的耐磨性较差。26 型氟橡胶的电绝缘性能不是太好,适用于低频、低电压场合。温度对其电性能影响很大,随温度升高,绝缘电阻明显下降,因此不能用作高温下的绝缘材料。23 型氟橡胶由于吸水较低,其电性能较 26 型氟橡胶好。
氟橡胶的透气性较低,与丁基橡胶、丁腈橡胶相近。填料的加入能降低硫化胶的透气性,其中硫酸钡对透气性的影响最显著。氟橡胶的透气性随温度升高而增加,气体在氟橡胶中的溶解度较大,但扩散速度较慢,这在真空条件下的应用具有优势,但在加工时可能会产生“卷气”的问题。氟橡胶对日光、臭氧和气候的作用非常稳定,经过 10 年自然老化后仍能保持良好的性能。经过 0.01%臭氧的空气中 45 天的作用后,25%拉伸的 Viton 型氟橡胶试样未出现明显的龟裂。在日光下曝晒 2 年后也未发现龟裂。氟橡胶对微生物的作用也是稳定的。氟橡胶属于耐中等剂量辐射的材料。高能射线的辐射作用会引起氟橡胶产生裂解和结构变化。有研究认为,高能射线对 26 型氟橡胶的主要作用是结构化,表现为硬度增加、伸长率下降;而对 23 型氟橡胶的作用则主要表现为裂解,导致硬度、强力和伸长率的下降。氟橡胶一般具有较高的拉伸强度和硬度,但相对较差的弹性。摩擦系数较低,因此具有较好的耐磨性,但在光滑金属表面上的耐磨性较差,这是因为产生较高的摩擦生热会导致橡胶的力学强度降低。26 型氟橡胶的电绝缘性能不是太好,适用于低频、低电压场合。温度对其电性能影响很大,随温度升高,绝缘电阻明显下降,因此不能用作高温下的绝缘材料。填料种类和用量对电性能影响较大,沉淀碳酸钙使硫化胶的电性能较好,其他填料稍差,填料用量增加,电性能下降。23 型氟橡胶由于吸水较低,其电性能较 26 型氟橡胶好。氟橡胶具有极佳的耐高真空性能,因为在高温、高真空条件下具有较小的放气率和极小的气体挥发量。总结
由于氟橡胶具有耐高温、耐油、耐高真空及酸碱、耐多种化学药品的特点,使得它在现代航空、导弹、火箭、宇航、舰艇、原子能等尖端技术及汽车、造船、化工、石油、电信仪表、机械等工业部门中获得了广泛应用。
文章来源:先进高分子材料信息